|
|
Studies of Lanthanide Complexes by a Combination of Spectroscopic Methods
Krupová, Monika ; Bouř, Petr (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent)
Studium komplexů lanthanoidů pomocí spektroskopických metod Monika Krupová (Katedra fyzikální a makromolekulární chemie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze) Konvenční strukturní analýza nabízí pouze omezené možnosti k určení absolutní konfigurace chirálních látek. Jednou z možností je použití komplexů lanthanoidů s tris-(β- diketonátovými) ligandy. Tyto komplexy jsou elektricky neutrální a v organických rozpouštědlech mohou tvořit jiné komplexy s různými malými organickými molekulami, např. s chirálními alkoholy a aminoalkoholy. Díky této interakci je pak možné chiroptickými metodami určit konfiguraci chirální látky. Abychom interakci organická látka-Ln komplex lépe porozuměli, studovali jsme interakci komplexu Eu(FOD) s (R)- a (S)- enantiomerem 1-fenylethanolu (PE) v n-hexanu pomocí IR spektroskopie, Ramanovy spektroskopie, Ramanovy optické aktivity (ROA), UV- Vis absorpce a UV cirkulárního dichroismu (UVCD). Jenom ROA a UVCD spektra byly dostatečně citlivé pro studium komplexace zkoumaných systémů. S jejich pomocí se podařilo přibližně určit poměr kov/ligand v komplexu a vazebnou konstantu. V předchozích experimentech bylo pozorováno stonásobné zvětšení ROA signálu, např. alkoholu v komplexu, oproti volné chirální látce. Je to částečně dáno rezonancí excitačního laserového záření...
|
|
|
Charakterizace sekundární struktury polyproline I pomocí metod vibrační a chiroptické spektroskopie a kvantově mechanických simulací
Vančura, Martin ; Profant, Václav (vedoucí práce) ; Hudecová, Jana (oponent)
Předmětem našeho studia byla sekundární struktura proteinů nazývaná polyprolin I. Tato helikální struktura je sice již dlouho známá, ale její výskyt a význam v přírodě dosud nejsou úplně známy. V této práci využíváme Ramanovu spektroskopii a chirální Ramanovu optickou aktivitu. Tyto metody jsou citlivé k sekundární struktuře proteinů, ale narozdíl od běžně užívaných ECD a UV absorpce vypovídají spíše o lokálním uspořádání. Podařilo se nám získat Ramanova a ROA spektra polyprolinu I, která dosud nebyla publikována. Popsali jsme důležité rozdíly mezi spektry polyprolinu I a II a pozorovali proces mutarotace. Experimentální část práce je doplněna výpočty spekter s využitím přenosu tenzoru molekulových vlastností. Shoda takto vypočtených spekter se spektry experimentálními byla velice dobrá.
|
|
|
Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku
Hrudíková, Jana ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent)
Název práce: Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku Autor: Jana Hrudíková Katedra (ústav) : Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: Doc. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc. E-mail vedoucího: baumruk@karlov.mff.cuni.cz Abstrakt: Molekulární flexibilita výrazně ovlivňuje intenzitu a polohu pásů v Ramanových spektrech a v případě ROA spekter i znaménka pásů. Proto je nezbytné ve výpočtech spekter zohlednit dynamické aspekty chování studovaných molekul v roztoku prostřednictvím konformačního středování. První ze studovaných systémů, histidin, hraje díky svému imidazolovému kruhu důležitou roli v metaloenzymech a při sbalování proteinů. Na ROA aparatuře vybudované na Fyzikálním ústavu UK v Praze byla změřena ROA spektra histidinu při několika hodnotách pH, komplexu histidinu s mědí a dipeptidů His-Gly a Gly-His jako předstupeň k dalšímu studiu. Druhý systém, cyklický hexapeptid c-(Phe-D-Pro-Gly-Arg-Gly-Asp), představuje model pro studium β- otoček a antiparalelního skládaného β-listu a byl již studován pomocí VCD a IČ spektroskopie. Z molekulárně dynamických simulací bylo vybráno 10 konformací, pro které byla ab initio spočítána Ramanova a ROA spektra. Pro modelový fragment Phe-D- Pro, jehož příspěvek je v Ramanově spektru dominantní, bylo provedeno Boltzmannovo...
|
|
|
Raman optical activity of biomolecules: From simple models to complex systems
Pazderková, Markéta ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium specifických projevů disulfidové a neplanární amidové skupiny ve spektrech Ramanovy optické aktivity (ROA) s cílem ukázat, že ROA umožňuje získat informace o konformaci peptidů a proteinů, které je obtížné nebo dokonce nemožné získat pomocí jiných spektroskopických technik. Jako modelové systémy pro studium neplanární amidové vazby jsou použity speciálně navržené malé rigidní molekuly s dobře definovanou strukturou - tricyklické spirodilaktamy. Možnost detekce disulfidové skupiny je studována v ROA spektrech modelových peptidů s jednou až dvěma disulfidovými skupinami, z nichž některé jsou biologicky aktivní (neurohypofyzární hormony a jejich agonistické a antagonistické analogy, antimikrobiální peptid lasiocepsin a jeho analogy s různým disulfidovým přemostěním). Kromě ROA jsou tyto systémy studovány také pomocí komplementárních chiroptických metod - vibračního (VCD) a elektronového (ECD) cirkulárního dichroismu, a to v rozšířeném spektrálním oboru (pod 180 nm) s využitím synchrotronového zdroje (SRCD). Současné využití těchto technik umožňuje získat komplexní informaci o struktuře studovaných molekul. Experimentální chiroptická data jsou dále srovnána s teoretickými ab initio výpočty. V chiroptických spektrech se nám podařilo identifikovat a interpretovat signály...
|
|
|
Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku
Hudecová, Jana ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce)
Název práce: Ramanova optická aktivita a konformační flexibilita peptidů v roztoku Autor: Jana Hrudíková Katedra (ústav) : Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: Doc. RNDr. Vladimír Baumruk, DrSc. E-mail vedoucího: baumruk@karlov.mff.cuni.cz Abstrakt: Molekulární flexibilita výrazně ovlivňuje intenzitu a polohu pásů v Ramanových spektrech a v případě ROA spekter i znaménka pásů. Proto je nezbytné ve výpočtech spekter zohlednit dynamické aspekty chování studovaných molekul v roztoku prostřednictvím konformačního středování. První ze studovaných systémů, histidin, hraje díky svému imidazolovému kruhu důležitou roli v metaloenzymech a při sbalování proteinů. Na ROA aparatuře vybudované na Fyzikálním ústavu UK v Praze byla změřena ROA spektra histidinu při několika hodnotách pH, komplexu histidinu s mědí a dipeptidů His-Gly a Gly-His jako předstupeň k dalšímu studiu. Druhý systém, cyklický hexapeptid c-(Phe-D-Pro-Gly-Arg-Gly-Asp), představuje model pro studium β- otoček a antiparalelního skládaného β-listu a byl již studován pomocí VCD a IČ spektroskopie. Z molekulárně dynamických simulací bylo vybráno 10 konformací, pro které byla ab initio spočítána Ramanova a ROA spektra. Pro modelový fragment Phe-D- Pro, jehož příspěvek je v Ramanově spektru dominantní, bylo provedeno Boltzmannovo...
|
|
|
Charakterizace sekundární struktury polyproline I pomocí metod vibrační a chiroptické spektroskopie a kvantově mechanických simulací
Vančura, Martin ; Profant, Václav (vedoucí práce) ; Hudecová, Jana (oponent)
Předmětem našeho studia byla sekundární struktura proteinů nazývaná polyprolin I. Tato helikální struktura je sice již dlouho známá, ale její výskyt a význam v přírodě dosud nejsou úplně známy. V této práci využíváme Ramanovu spektroskopii a chirální Ramanovu optickou aktivitu. Tyto metody jsou citlivé k sekundární struktuře proteinů, ale narozdíl od běžně užívaných ECD a UV absorpce vypovídají spíše o lokálním uspořádání. Podařilo se nám získat Ramanova a ROA spektra polyprolinu I, která dosud nebyla publikována. Popsali jsme důležité rozdíly mezi spektry polyprolinu I a II a pozorovali proces mutarotace. Experimentální část práce je doplněna výpočty spekter s využitím přenosu tenzoru molekulových vlastností. Shoda takto vypočtených spekter se spektry experimentálními byla velice dobrá.
|
|
|
Vibrační spektroskopie farmakologicky významných molekul: Studium L-DOPA a jeho deuterovaných derivátů
Spasovová, Monika ; Profant, Václav (vedoucí práce) ; Kaminský, Jakub (oponent)
se používá jako léčba choroby. V poslední době bylo zjištěno, že některé z deuterovaných analogů vykazují při léčbě vyšší účinnost a mohly by léčbě Předmětem této práce bylo studium deuterovaných derivátů pomocí vibrační spektroskopie (Raman, ROA, IR a VCD) a porovnání experimentálních výsledků s kvantově mechanickými simulacemi spekter ROA a VCD jsou chiroptické metody, proto jsou vhodné pro měření chirálních molekul, mezi které L DOPA skutečně patří. Díky kvantově chemickým výpočtům, které poskytly spektra s velmi dobrou shodou s experimentem, jsme dokázali přiřadit experimentální spektrální pásy jednotlivým vibračním módům levodopy. Použití chiroptických metod (hlavně ROA) umožnilo určení absolutní konfigurace dvakrát deuterovaného derivátu α,β-D2 -L -DOPA. Bylo prokázáno, že se vyskytuje ve formě -α β)
|
|
|
Vibrační optická aktivita 3-aminoquinuclidinu
Jílek, Štěpán ; Profant, Václav (vedoucí práce) ; Kaminský, Jakub (oponent)
1 Práce se zabývá studiem chirální molekuly 3-aminochinuklidinu (AQN), která je významným farmakoforem. Deriváty této molekuly tvoří základ pro řadu biologicky významných látek a léčiv: modulátorů aktivity serotoninových receptorů, látek pro zobrazení neuronální aktivity a léků potlačujících vedlejší účinky při chemoterapii (antiemetika). Molekula AQN je chirální a informace o její absolutní konfiguraci a enantiomerní čistotě je proto velmi významná pro její využití ve farmaceutickém průmyslu. Struktura AQN obsahuje primární a terciární aminovou skupinu a v závislosti na pH se může vyskytovat ve třech nábojových stavech. V této práci jsme se zaměřili na charakterizaci AQN pomocí metod vibrační spektroskopie - infračervené absorpce a Ramanova rozptylu, včetně jejich chirálních variant - vibrační cirkulární dichroismus (VCD) a Ramanova optická aktivita (ROA), ty všechny v kombinaci s kvantově chemickými simulacemi. Značná pozornost byla věnována výběru vhodného rozpouštědla a nastavení ideálních experimentálních podmínek. Na základě pH závislosti Ramanových spekter jsme určili pKA disociační konstanty charakterizující přechody mezi jednotlivými nábojovými stavy AQN, které byly dále charakterizovány pomocí ROA a VCD. Zkoumány byly i vlastnosti AQN v různých fázích (vodní roztok, krystalická a skelná fáze)....
|
|
|
Theory and application of optical spectroscopic methods for structural molecular studies
Hudecová, Jana ; Bouř, Petr (vedoucí práce) ; Setnička, Vladimír (oponent) ; Valenta, Jan (oponent)
Název práce: Teorie a aplikace optických spektroskopických metod pro strukturní studie molekul Autor: RNDr. Jana Hudecová Katedra / Ústav: Ústav organické chemie biochemie AVČR, v.v.i. Vedoucí doktorské práce: Prof. RNDr. Petr Bouř, DSc. Abstrakt: V dizertační práci byly použity metody chiroptické spektroskopie (Ramanova optická aktivita, elektronový a vibrační cirkulární dichroismus a cirkulárně polarizovaná luminiscence) k získání informací o struktuře chirálních molekul. Ve čtyřech hlavních projektech jsme se zaměřili na vylepšování přesnosti kvantově-chemických výpočtů potřebných pro interpretaci změřených spekter, zahrnutím anharmonických korekcí, rozpouštědla, flexibility molekul a dynamických efektů. V prvním projektu jsme se věnovali metodě optimalizace geometrie v normálních módech a nalezli optimální frekvenční limit zajišťující realistické rozšíření vibračních pásů. Dále jsme zkoumali schopnost harmonických a anharmonických výpočetních přístupů popsat C-H valenční vibrace pro tři molekuly terpenů a čtyři spektroskopické metody. Třetí projekt byl zaměřen na roli disperzních sil u různých organických rozpouštědel pro konformační rovnováhu a dynamiku cyklických dipeptidů obsahujících tryptofan. V posledním projektu pomohla volná energie získaná z molekulárně-dynamických simulací vysvětlit spektrální...
|
|
|
Structure and dynamics of peptides and proteins in solution: application of Raman optical activity
Profant, Václav ; Baumruk, Vladimír (vedoucí práce) ; Kapitán, Josef (oponent) ; Setnička, Vladimír (oponent)
Práce se zabývá vysoce specifickými a pokročilými aplikacemi Ramanovy optické aktivity (ROA) v široké škále strukturálních a konformačních studií biomolekul a dalších biologicky významných molekul. Náš výzkum byl zaměřen na řadu vzájemně propojených témat zahrnujících oblasti metodiky, základního a aplikovaného výzkumu. Kombinace experimentálního a teoretického přístupu vedla k hlubšímu porozumění studovaných jevů včetně charakterizace účinků interakcí rozpuštěných látek a rozpouštědel. Vysoce kvalitní ROA spektra modelových molekul v oblasti C-H valenčních vibrací, získaná jako důsledek úspěšného rozšíření ROA měření na spektrální oblast zahrnující všechny fundamentálních molekulární vibrace, nám umožnila ověření a další vývoj simulačních metod zahrnujících anharmonické korekce. Na příkladu modelových spirodilaktamů s vysoce neplanárními amidovými skupinami jsme vysledovali specifické ROA spektrální projevy amidové neplanarity. Úspěšně jsme simulovali ROA signál S-S valenčních vibrací antimikrobiálního peptidu lasiocepsinu a zjistili, že navzdory současnému přesvědčení neodrážejí smysl torze S-S skupiny. Ve studiích věnovaných větším molekulárním systémům jsme lépe porozuměli procesu formování stabilní konformace polyprolin II a ukázali jsme, že ROA může pomoci odhalit změny indukované různou sulfatací v...
|
host ::
RSS.